本章内容：
- 为什么要用接口电路？
- CPU和输入/输出设备之间的信号
- 接口部件的I/O端口
- 接口的功能以及在系统中的连接
- CPU和外设之间的数据传输方式
本章重点：
- 为什么要用接口？
- 中断传输的原理
- DMA方式的原理
5.1 为什么需要I/0接口电路？
- 外部设备功能多种多样，原理各不相同，而存储器功能单一
- 外部设备的信息既有数字式，又有模拟式，需要A/D或D/A接口来转换
- 多个外设共享总线，信息有串行和并行，而CPU只能接收和发送并行信息
- 外设速度慢且各不相同，需要接口电路对I/O过程实现缓冲和联络。
对于输入设备而言，接口的目的就是将输入设备送来的信息变成CPU能接收的格式（信息变换），并将其放在缓冲器中让CPU来接收（缓冲）
对于输出设备而言，接口将CPU传来的数据转换成外部设备所需要的的信息形式（信息变换），并放到缓冲器中（缓冲）
5.2?CPU和输入/输出设备之间的信号
数据信息
数字量：二进制形式数据或以ASCII码表示的数据和字符
模拟量：用于控制的计算机系统中，一般要进行A/D转换和D/A转换
开关量：表示两个状态，如开关的接通和断开、电机的运转和停止、阀门的打开和关闭等
状态信息：反映当前外设的工作状态,如READY、BUSY信号
控制信息：CPU通过接口传送给外设，控制外设的工作。如外设的启动和停止信号
5.3?接口部件的I/O端口
输入、输出都是站在CPU角度来看的。
数据输入端口和状态端口是“只读”的（为什么？？）
数据输出端口和控制端口是“只写”的（为什么？？）
CPU读取外设状态，是读；CPU控制外设，是写；
数据输入是，CPU去读取，是读；数据输出是写；
5.4?接口的功能以及在系统中的连接
5.5?CPU和外设之间的数据传输方式
1、程序方式
- 无条件传送
- 查询式传送
2、中断方式
3、DMA方式
5.5.1 程序方式-无条件传送
程序方式指在程序控制下进行信息传送。
适用于总是处于准备好的状态的外设。
- 开关
- 发光器件（LED灯等）
传送不能太频繁，以保证每次传送时，外设处于就绪状态。
?in 和 out 是独立编制，针对的是 I/O端口，所以，例1和例2都是I/O端口有效，RD是只读，WR是只写，in是读入，所以是有效信号，out是写，所以wr也有效。
5.5.2?程序方式-查询式传送
CPU通过执行程序不断读取并测试外设的状态，如果外设处于准备好状态或空闲状态，则CPU执行输入指令或输出指令与外设交换信息。?? ?
适用：外设并不总是准备好，对传送速率和效率要求不高。
条件传送的三个环节：
- CPU从接口中读取状态字
- CPU检测状态字的对应位判别外设是否就绪
- 传送数据
对多个外设的情况，则CPU按一定顺序依次查询（轮询）。先查询的外设将优先进行数据交换。
查询传送的特点是：工作可靠，适用面宽，但传送效率低
5.5.3 中断方式
CPU在执行程序中，被内部或外部的事件所打断，转去执行一段预先安排好的中断服务程序；服务结束后，又返回原来的断点，继续执行原来的程序
中断方式即为外设中断CPU的工作，外设具有主动权。
该种方式下，CPU和外设处于并行工作状态。
中断方式大大提高了CPU的工作效率
解决中断优先级的三中办法：
- 软件查询方式（转入服务程序花费时间较长）
- 简单硬件方式---菊花链法
- 专用硬件方式---可编程的中断控制器
菊花链法：
每个外设对应的接口上连接一个逻辑电路，这些逻辑电路构成一个链，称为菊花链。由菊花链来控制中断回答信号的通路。（不合理，因为这种模式下，越靠近CPU的接口，优先级就越高了）
5.5.4 DMA方式
DMA方式的提出：前几种方式都是需要CPU执行执行的。执行指令的话，要经过取指、识别、取操作数、执行4个过程，数据的传输率不会很高。所以，就产生了一种不需要CPU干预的方式！称之为直接存储器存取（Direct Memory Access）简称为DMA方式。
对这一专门的硬件控制电路称为DMA控制器，简称为DMAC
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